DE2460514A1

DE2460514A1 - Verfahren und vorrichtung zum entleeren einer vielzahl von behaeltern

Info

Publication number: DE2460514A1
Application number: DE19742460514
Authority: DE
Inventors: Albert Dipl Ing Hofmann; Martin Schneeberger
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1974-12-20
Filing date: 1974-12-20
Publication date: 1976-06-24

Description

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LINDE AKTIENGESELLSCHAFT

(H 828, H 8^4) H 7V074

De/fl 19. Dezember

Verfahren und Vorrichtung zum Entleeren einer Vielzahl von Behältern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entleeren einer Vielzahl von Behältern für tiefsiedende verflüssigte Gase.

Es sind Einrichtungen zum Entleeren von Behältern für tiefsiedende verflüssigte Gase bekannt, bei denen die Behälter nacheinander infolge des in den einzelnen Behältern herrschenden Überdrucks entleert werden. Der Überdruck wird dabei durch Einbringen von komprimierten gasförmigen Speichermedium erzeugt. Bei diesen Einrichtungen stehen während der gesamten

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Dauer der Entleerung sämtliche Behälter unter Entleerungsdruck. Dies erfordert die Ausführung der Behälter als Druckbehälter und das Inkaufnehmen von großen Mengen kondensierten Speichermediums. Weiterhin verdampft ein großer Anteil des Speichermediums bei der Entspannung im Terminal oder im Landbehälter.

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist es auch bekannt, jeden einzelnen Behälter mit einer Kreiseltauchpumpe auszustatten, um somit eine drucklose Entleerung der Behälter zu ermöglichen. Jede der Kreiseltauchpumpen arbeitet dabei unter erschwerten äußeren Bedingungen. Sie sind deshalb sehr reparaturanfällig, wodurch längere Liegezeiten der Schiffe notwendig werden. Zur Entleerung einer größeren Anzahl von Behältern ist dieses System auch deshalb unwirtschaftlich, da einerseits KreiseItauchpumpen sehr teuer sind und da andererseits die Wahrscheinlichkeit, daß Reparaturen anfallen, mit zunehmender Pumpenanzahl steigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entleeren einer Vielzahl von Behältern für tiefsiedende verflüssigte Gase zu schaffen, bei dem das Entleeren der Behälter ohne nennenswerten Vordruck, in kurzer Zeit sicher und kostengünstig durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die verflüssigten Oase mittels eines von mindestens einer Umwälzpumpe erzeugten

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Treibstroms über Tauchetrahlpumpen in einen Sammelbehälter und von dort mittels mindestens einer Förderpumpe zum Bestimmungsort gefördert werden.

Erfindungsgemäß brauchen deshalb die Behälter nicht mehr als Druckbehälter ausgebildet werden. Dadurch ist es möglich, Behälter mit größeren, günstigere Raumausnutzung gestattenden Abmessungen zu verwenden. Die ebenfalls dünner wählbaren Wandstärken der Behälter führen zu einer erheblichen Einsparung von Materialeinsatzgewicht. Ebenso ist es möglich, die Behälter mit flachen, die Verankerung am Aufstellungsort wesentlich vereinfachenden Behälterböden und Behälterdeckel auszustatten. Die Verbindungsleitungen der Behälter untereinander führen vorteilhafterweise nur durch die Behälterdeckel. Am Zylinder und am Behälterboden eines Behälters befinden sich keine Anstiche, die Behälter kommunizieren also nicht miteinander.

Außerdem entsteht bei dem erfindungsgemäßen Verfahren während des Entleerens ein verhältnismäßig geringer Abgaseanfall. Eine Kondensation der Dämpfe in den Behältern infolge eines hohen Entleerungsdruckes Über dem Flüssigkeitsspiegel tritt kaum auf. Zusätzlich kann das erfindungsgemäße Verfahren mit einem niedrigeren Energieaufwand, der bis zu ca. 10 # geringer als bei herkömmlichen Verfahren sein kann, betrieben werden.

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Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn als Treibstrom die verflüssigten Gase dienen. Eine mit dem Sammelbehälter in Verbindung stehende Umwälzpumpe erzeugt dabei die notwendige Menge Treibstrom für die Tauchstrahlpumpen der Behälter. Durch Entspannung und Beschleunigung des Treibstroms in den Düsen der Tauchstrahlpumpen wird das tiefsiedende verflüssigte Gas aus den Behältern in einen Sammelbehälter entleert. Eine Förderpumpe fördert die tiefsiedenden verflüssigten Gase dann beispielsweise in einen Landtank. Förderpumpe und Umwälzpumpe können sowohl innerhalb als auch außerhalb eines Sammelbehälters angeordnet sein«

Mit Vorteil wird der Gasdruck im oberen Bereich der Behälter so gewählt, daß der hydrostatische Druck im Bereich der Tauchstrahipumpen während des gesamten Entleerungsvorganges konstant bleibt. Die Regelung des Gasdruckes im oberen Bereich der Behälter kann dabei beispielsweise mittels eines Abgasverdichters, z.B. eines Gebläses, erfolgen, indem dieser Abgas aus dem Sammelbehälter oder aus dem Landtank entnimmt, und es in die Behälter drückt. Dadurch erhöht sich der Wirkungsgrad der Tauchstrahlpumpen, da im Bereich der Tauchstrahlpumpen vorzugsweise stets ein hydrostatischer Druck erzeugt werden kann, der der höchsten FUllstandshöhe entspricht. Die Behälter brauchen dennoch nur für den größten hydrostatischen Druck ausgelegt werden.

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Weiterhin ist es erfindungsgemäß von Vorteil, wenn der Treibstrom in Abhängigkeit von der FUllstandshöhe im Sammelbehälter geregelt wird. Durch diese Abhängigkeit kann die Förderpumpe so geregelt werden, daß sie stets eine optimale Leistung bringt. Bei konstanter Füllstandshöhe im Sammelbehälter arbeitet auch die Förderpumpe mit konstanter und umso höherer Leistung, je höher die FUllstandshöhe im Sammelbehälter gewählt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung erweist es sich

als besonders günstig, wenn mindestens einer der Behälter unmittelbar als Sammelbehälter dient. Der Sammelbehälter ist dann vorteilhafterweise in der Mitte zwischen den Behältern angeordnet. Bei einer sehr großen Anzahl von Behältern wird jeweils einer Gruppe von Behältern ein Sammelbehälter zugeordnet, der dann ebenfalls jeweils in der Mitte zwischen den Behältern einer Gruppe angeordnet ist. Dadurch sind die Wege der Leitungen vom Sammelbehälter zu den zugeordneten Behältern unddamit auch die Widerstände der Leitungen gleich lang und gleich gering.

Eine besonders günstige Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ergibt sich dadurch, daß im unteren Bereich jedes Behälters mindestens eine Tauchstrahlpumpe angeordnet ist und die Tauchstrahlpumpen mit der Druckseite der Umwälzpumpe verbunden sind.

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Mit Vorteil weist die erfindungsgemäße Vorrichtung mindestens einen Abgasverdichter zur Aufrechterhaltung des hydrostatischen Drucks im Bereich der Tauchstrahlpumpen und mindestens eine mit dem Sammelbehälter verbundene Förderpumpe auf.

Dient einer der Behälter unmittelbar als Sammelbehälter, so erweist es sich als günstig, wenn Umwälzpumpe und Förderpumpe als Tauchpumpen ausgebildet und jeweils mindestens eine Förderpumpe und mindestens eine Umwälzpumpe im unteren Bereich des oder der Sammelbehälter angeordnet sind.

AusfUhrungsbeispiele erfindungsgemäßer Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt.

Es zeigen Figur 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem

über den Behältern angeordneten Sammelbehälter und

Figur 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung bei der einer der Behälter als Sammelbehälter ausgebildet ist.

In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Entleerung einer Vielzahl von Behältern 1 dargestellt. Mit Vorteil ist eine derartige Vorrichtung auf einem Tankschiff

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installiert. Mittels einer Umwälzpumpe 4 wird über Leitung 9 die zur Erzeugung des Treibstromes notwendige flüssige Gasmenge entnommen und Über Leitungen 10 zu den in den unteren Bereichen der Behälter 1 angeordneten Tauchstrahlpumpen 5 gedrückt. Durch Entspannung und Beschleunigung des Treibstromes in den Düsen der Tauchstrahlpumpen 5 wird das tiefsiedende verflüssigte Gas aus den Behältern 1 über Leitungen 11 in den Sammelbehälter 2 gefördert. Der Sammelbehälter 2 ist dabei horizontal liegend über den Behältern 1 angeordnet. Die in dem Sammelbehälter 2 sich ansammelnde überschüssige flüssige Gasmenge wird von der Förderpumpe 3 über Leitung 14 angesaugt und mit dem erforderlichen Druck- über Leitung 15 zu einem nicht dargestellten Landtank gefördert. Um den Wirkungsgrad der Tauchstrahlpumpen 5 zu erhöhen, wird mittels eines Abgasverdichters 8, z.B. eines Gebläses, Über Leitung 12 Abgas aus dem Sammelbehälter 2 entnommen und Über Leitungen 13 in den oberen Bereich der Behälter 1 geführt. Als günstig hat es sich erwiesen, den Druck so zu regeln, daß im Bereich der Tauchstrahlpumpen 5 ein hydrostatischer Druck herrscht, der der maximalen FUllstandshöhe in den Behältern 1 entspricht. Von der Leitung 12 zweigt eine Leitung 17 mit Absperrorganen 18 ab. Die Leitung 12 dient zur Entnahme von Abgas, beispielsweise zur Energieversorgung des Tankschiffes während des Transportes. Ventil dient der Sicherheit. Die Behälter 1 sind auf einem mit einer

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Isolierung 6 und mit einer Barriere 7 ausgestatteten Laderäum eines Tankschiffes angeordnet. Die Behälter 1 weisen jeweils einen ebenen Behälterboden-und Behälterdeckel auf, weshalb die Behälter 1 leicht im Laderaum verankert werden können.

Der Laderaum oder gegebenenfalls auch der Abstellraum in dem die Behälter aufgestellt sind, können aber auch in¹ beliebiger anderer Weise ausgebildet sein. Umwälzpumpen und Förderpumpen können beliebige Pumpen, vorzugsweise Kreiselpumpen sein.

Nicht gezeichnete Regeleinrichtungen steuern den rreibstrom so, daß im Sammelbehälter stets eine konstante FUIl-5tandshöhe aufrechterhalten wird, um somit für die Förderpumpe j5 pinen konstanten Vordruck zu erreichen.

In Figur 2 ist eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung zur Entleerung einer Vielzahl von Behältern 19 dargestellt. )ie Behälter 19 besitzen ebene Behälterböden und Behälterdeckel. )ie Behälter 19 sind am Boden 40 eines wärmeisolierten Laderaumes, beispielsweise eines nicht näher dargestellten Tankschiffes, ange-)rdnet. Der Sammelbehälter 20 kann größere Abmessungen aufweisen, ils die Behälter 19. Im unteren Bereich der Sammelbehälter 20 ist eweils mindestens eine Förderpumpe 22 und eine Umwälzpumpe 21

geordnet. Förderpumpe 22 und Umwälzpumpe 21 sind als Tauchpumpen Ausgebildet. Die Behälter 19 können zu Gruppen zusammengefaßt sein, η deren Mitte jeweils ein Sammelbehälter angeordnet ist.

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Zur Entleerung der Behälter 19 erzeugt die Umwälzpumpe 21 einen Treibstrom, der durch Leitungen 28, 32 zu den im unteren Bereich der Behälter 19 angeordneten Tauchstrahlpumpen 23 gedruckt wird. Dadurch werden die Behälter 19 mittels der Tauchstrahlpumpen 23 über Leitungen 30, 31 in den Sammelbehälter 20 entleert. Die überschüssige flüssige Gasmenge fördert die Förderpumpe 22 über Leitung 29, die ein Absperrventil 24 aufweist mit dem notwendigen Druck in den Landtank 39· Absperrventile. 25, 27 regeln den Treibstrom zu den einzelnen Behältern. Der Abgasverdichter 38 entnimmt Abgas aus dem Landtank 39 und führt dieses über Leitungen 37 in die oberen Bereiche der Behälter 19 und regelt so den hydrostatischen Druck im Bereich der Tauchstrahlpumpen 23. Das Füllen der Behälter folgt über die mittels des Absperrventiles 26 regelbare Leitung 3I. über eine mit einem Absperrventil 34 versehene Leitung 33 kann Ab^as · aus dem Sammelbehälter entnommen werden. Leitung 32 besitzt
eine Abzweigung 35 mit Sicherheitsventil J>6.

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Claims

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(H 828, H 834) - 10 - H 74/074

De/fl 19· Dezember 1974

Pat ent eins prü ehe

/Verfahren zum Entleeren einer Vielzahl von Behältern für tiefsiedende verflüssigte Gase, dadurch gekennzeichnet, daß die verflüssigten Gase mittels eines von mindestens einer Umwälzpumpe (3, 21) erzeugten Treibstroms über Tauchatrahlpumpen (5» 23) in einen Sammelbehälter (2, 20) und von dort mittels mindestens einer Förderpumpe (4, 22) zum Bestimmungsort gefördert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Treibstrom die verflüssigten Gase dienen.
3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasdruck im oberen Bereich der Behälter (1, 19) so geregelt wird, daß der hydrostatische Druck im Bereich der Tauchstrahlpumpen (5» 23) während des gesamten Entleerungsvorganges konstant bleibt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Treibstrom in Abhängigkeit von der FUllstandshöhe im Sammelbehälter (2, 207 geregelt wird.

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. My
5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Behälter (19) unmittelbar als Sammelbehälter (20) dient.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einer Vielzahl von Behältern für verflüssigte Gase« dadurch gekennzeichnet, daß im. unteren Bereich jedes Behälters (1, 19) mindestens eine Tauchstrahlpumpe angeordnet ist und die Tauchstrahlpumpen (5* 23) mit der Druckseite der Umwälzpumpe (4, 21) verbunden sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch mindestens einen Abgasverdichter (8, 38) zur Aufrechterhaltung des hydrostatischen Drucks im Bereich der Tauchstrahlpumpen (5, 23) und mindestens eine mit dem Sammelbehälter (2, 20) verbundene Förderpumpe (3* 22),
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Umwälzpumpe (4, 21) und Förderpumpe (3* 22) als Tauohpumpen ausgebildet und jeweils mindestens eine Förderpumpe (22) und mindestens eine Umwälzpumpe (21) im unteren Bereich des oder der Sammelbehälter (20) angeordnet sind.

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